1) ¿Por qué los grandes motores de inducción a veces provocan una caída en el voltaje del sistema de suministro cuando se conectan
directamente en línea?
2) ¿Por qué, para un motor de inducción dado, podría ser posible emplear un arranque directo en línea en una
aplicación, pero sería necesario emplear un arrancador en otra aplicación?
3) ¿Por qué un motor determinado tardaría más en alcanzar la velocidad cuando se arranca con un suministro débil, en
comparación con el tiempo que tardaría en alcanzar la velocidad con un suministro fijo (fuente de voltaje ideal)?
4) Cuando un motor de inducción en particular arranca a su voltaje nominal completo, su par de arranque es
un 20% mayor que el par de carga. ¿En cuánto podría reducirse el voltaje de suministro antes de que el motor
no arranque?
5) El voltaje aplicado a cada fase de un motor cuando está conectado en estrella es 1/
√3
veces el voltaje aplicado
cuando está en conexión delta. Con esta información, explique brevemente por qué la corriente de línea y el par de
arranque en estrella son 1/3 de sus valores en delta.
6) Un arrancador suave de tiristores afirma alcanzar un par de arranque del 50 % con solo un 25 % de corriente en las líneas de
alimentación. Explique por qué esta afirmación no tiene sentido.
7) Explique brevemente por qué los motores de inducción a menudo se describen como máquinas de "velocidad constante".
8) Explique brevemente por qué, en muchos rotores de jaula, las barras conductoras no están aisladas del núcleo laminado.
9) ¿Qué determina el sentido de giro de un motor de inducción? ¿Cómo se invierte la dirección?
10) Elija números de polos adecuados de motores de inducción de jaula para las siguientes aplicaciones: (a) una muela para funcionar
a aproximadamente 3500 rev/min cuando el suministro es de 60 Hz; (b) un impulsor de bomba para funcionar a aproximadamente 700
rev/min desde un suministro de 50 Hz; (c) un turbocompresor para funcionar a 8000 rev/min desde 60 Hz; (d) un plato giratorio de
transmisión directa para escenario de teatro que gire a aproximadamente 20 rev/min.
11) La velocidad a plena carga de un motor de inducción de 4 polos y 60 Hz es de 1700 rev/min. ¿Por qué es poco probable
que la eficiencia a plena carga pueda llegar al 94%?
12) Trace una curva par-velocidad típica de un motor de jaula e indique: (a) la velocidad síncrona; (b) el par de
arranque; (c) la región operativa estable; (d) la velocidad de pérdida.
13) Discuta las ventajas y desventajas de los rotores de baja y alta resistencia en los motores de inducción.
14) El aumento de la resistencia del rotor externo de un motor de anillos colectores reduce la corriente del rotor en reposo,
pero puede aumentar el par. ¿Cómo puede explicarse esta aparente paradoja?
15) La velocidad a plena carga de un motor de inducción de jaula de baja resistencia, 2 polos, 60 Hz es de 1740 rev/
min. Estime la velocidad bajo las siguientes condiciones: (a) Torque nominal medio, voltaje total y (b) Torque total,
85% de voltaje. ¿Por qué sería imprudente la operación prolongada en la condición (b)?
16) ¿Qué voltaje recomendaría para permitir el uso de un motor de inducción de 25 kW, 550 V, 60 Hz, trifásico,
4 polos, 1750 rev/min sin modificaciones en un suministro de 50 Hz? ¿Cuál sería la nueva potencia y velocidad
nominales?
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17) ¿Por qué el rotor de un motor de inducción puede calentarse mucho si se enciende y apaga
repetidamente, aunque no esté conectado a ninguna carga mecánica?
18) Dibuje una curva típica de par-velocidad para una máquina de inducción, que cubra el rango de
deslizamientos de 2 a _1. Identificar las regiones de motorización, generación y frenado. ¿Qué cuadrantes del
plano par-velocidad son accesibles cuando una máquina de inducción funciona con un suministro de voltaje y
frecuencia constantes?
19) La curva par-velocidad de un motor de inducción de 10 polos en particular es aproximadamente lineal para
valores bajos de deslizamiento a ambos lados de su velocidad síncrona. Cuando se usa como motor en un suministro
de 50 Hz, su effLa eficiencia es del 90% y produce una potencia de salida mecánica de 25 kW a una velocidad de 550
rev/min. Estime la potencia producida cuando la máquina está conectada a la misma red de 50 Hz y es impulsada por
un aerogenerador a 650 rev/min.
20) ¿A qué frecuencia se debe alimentar un motor de 4 polos para que su velocidad síncrona sea de 1200 rev/min?
21) La placa de identificación de un motor de inducción estándar de 50 Hz indica una velocidad a plena carga de 2950 rev/min. Encuentre el
número de polo y el deslizamiento nominal.
22) Un motor de inducción de 4 polos y 60 Hz funciona con un deslizamiento del 4%. Encuentre: (a) la velocidad; (b) la frecuencia del
rotor; (c) la velocidad de rotación de la onda de corriente del rotor con respecto a la superficie del rotor; (d) la velocidad de rotación de
la onda de corriente del rotor en relación con la superficie del estator.
23) Elija un número de polos adecuado para un motor de inducción para cubrir el rango de velocidad de 400 rev/min a 800
rev/min cuando se alimenta desde una fuente de frecuencia variable de 30 a 75 Hz.
24) La corriente rms en las barras del rotor de un motor de inducción que funciona con un deslizamiento del 1% es de 25 A y
el par producido es de 20 N·m. Estime la corriente y el par del rotor cuando se aumenta la carga de modo que el
deslizamiento del motor sea del 3%.
25) Un motor de inducción diseñado para funcionar con 440 V se alimenta en su lugar con 380 V. ¿Qué efecto
tendrá el voltaje reducido sobre lo siguiente: (a) la velocidad síncrona; (b) la magnitud del flujo del entrehierro;
(c) la corriente inducida en el rotor cuando funciona a la velocidad nominal; (d) el par producido a la velocidad
nominal.
26) Se utilizará un motor de inducción de 440 V, 60 Hz con un suministro de 50 Hz. ¿Qué voltaje se debe usar?
27) El deslizamiento de un motor de inducción que acciona una carga de par constante es del 2,0 %. Si el voltaje se reduce en un 5%,
estime: (a) la nueva corriente del rotor en estado estacionario, expresada en términos de su valor original; (b) el nuevo deslizamiento
de estado estacionario.
28) ¿Por qué un motor de inducción nunca puede funcionar a su velocidad síncrona?
29) ¿Por qué es importante mantener la relación de voltaje a frecuencia en el valor correcto para un motor de
inducción? ¿Cuáles serían las consecuencias de hacer que la relación (a) sea más alta y (b) más baja que el valor
especificado?
30) ¿Qué ef¿Qué efecto tendría el aumento del entrehierro sobre la magnitud del entrehierro?Floridaola de ux?
31) A medida que aumenta el deslizamiento de un motor de inducción, aumenta la corriente en el rotor, pero más allá de cierto deslizamiento, el
par comienza a disminuir. ¿Por qué es esto?
32) Un motor de inducción particular de 2 polos y 60 Hz tiene las mismas resistencias del estator y del rotor referido, y en
condiciones de rotor bloqueado, la entrada de potencia total es de 12 kW. Estime el par de arranque.
33) Un motor de inducción de jaula simple de 5 kW, 6 polos, 950 rev/min, 50 Hz consume cinco veces la corriente a plena
carga en un arranque directo en línea. Estime el par de arranque.
34) Un motor de inducción desarrolla un par nominal con un deslizamiento del 3,5 % cuando el rotor está frío. Si la resistencia
del rotor es un 20% mayor cuando el motor está a temperatura normal de funcionamiento, ¿con qué deslizamiento
desarrollará par nominal? Explique su respuesta usando el circuito equivalente.
35) Suponga que en esta pregunta se utilizará el circuito equivalente aproximado. Un motor de inducción tiene una corriente
de magnetización de 8 A. A plena carga, la corriente de carga referida es de 40 A, retrasando la tensión de alimentación en
15°. Estime la corriente de suministro y el factor de potencia a plena carga y cuando el deslizamiento sea la mitad del valor a
plena carga. Indique cualquier suposición.
36) El deslizamiento a plena carga de un motor de inducción de 2 polos a 50 Hz es 0,04. Estime la velocidad a la que el
motor desarrollará el par nominal si la frecuencia se reduce a (a) 25 Hz, (b) 3 Hz. Suponga que en ambos casos el
voltaje se ajusta para mantener el flujo completo del entrehierro. Calcule el deslizamiento correspondiente en ambos
casos y explique por qué la condición de velocidad muy baja es ineficiente. Explique usando el circuito equivalente,
por qué las corrientes a plena carga serían las mismas en los tres casos.
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